Feinstaub und Kachelofen

Feinstaub und Kachelofen In den letzten Jahren ist das Thema Feinstaub in der Politik und in den Medien sehr kontroversiell diskutiert worden. In der Diskussion sind zwei Hauptverursacher angeprangert worden, erstens der Verkehr und zweitens – vor allem in urbanen Gebieten – Biomasseheizungen, wie Pellets- und Holzheizungen. Allgemeiner Überblick Wenn man über dieses Thema spricht, muss man einige wenige Definitionen kennen, die für die Diskussion wichtig sind. In der Diskussion wird sehr oft nicht von Feinstaub sondern von PM10 gesprochen. Was bedeutet nun PM10? In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten Ausdrücke aufgezählt.| PM = Particulate Matter = Aerosole Aerosole = Gemisch aus festen oder flüssigen Teilchen (Partikel) und Luft. Die Eigenschaft, dass Partikel über längere Zeit mit der Luft mittransportiert werden können liegt darin, dass sich Partikel mit sehr kleinen Durchmessern (µm-Bereich) wie Gasmoleküle verhalten. PM 10 = Aerosole mit einem aerodynamischen Äquivalentdurchmesser < 10 µm Es werden in unterschiedlichen Studien sehr unterschiedliche Prozentzahlen der einzelnen Verursacher angegeben. Die Daten, die in diesem Zusammenhang veröffentlicht werden, sind beispielhaft die Daten, die das Umweltbundesamt für Österreich ermittelt. Hier wird eine Gesamtemission von Feinstaub von ca. 43.500 Tonnen pro Jahr angebeben. Im Verkehr sind neben den Abgasen auch Bremsen- und Reifenabrieb, sowie vor allem in urbanen Gebieten auch die Wiederaufwirbelung mitberücksichtigt. In dieser Abbildung erkennt man, dass die größten Verursacher die Industrie, die Kleinverbraucher und der Verkehr sind. Der Kachelofen ist im Bereich der Kleinverbraucher angesiedelt, wobei sich dieser Sektor sehr inhomogen darstellt. Hier sind mitberücksichtigt: • Heizungsanlagen privater Haushalte, privater und öffentlicher DienstleisterInnen, • Heizungsanlagen von (Klein-) Gewerbe und land- und forstwirtschaftlichen Betrieben, • mobile Geräte privater Haushalte (z. B. Rasenmäher u. ä.), • land- und forstwirtschaftliche Geräte (z. B. Traktoren, Motorsägen u. ä.), • mobile Geräte sonstiger DienstleisterInnen (Pistenraupen u. ä.), • bei Feinstaub zusätzlich Berücksichtigung von Brauchtumsfeuer und Grillkohle. Vom Sektor Kleinverbraucher werden 24,9%der Feinstaubbelastung verursacht. Davon werden ca. 68% privaten Heizungsanlagen, zu denen der Kachelofen zählt, angerechnet. Von diesen Daten ausgehend, sind Heizungsanlagen zu ca. 17% an der Entstehung von Feinstaub beteiligt. Weitere Untersuchungen aus einzelnen Regionen und Städten ermittelten andere Anteile des Hausbrandes an der Feinstaubemissionen. Der Statusbericht Steiermark 2004 gibt einen Anteil von 10,4%, der Wiener Umweltbericht 2002/2003 von 9%, die Statuserhebung Feldkirch 2003 von ca. 12% und das Luftprogramm Zürich 2002 einen Anteil von ca. 5% an. Im Mittel liegt der Anteil des Hausbrandes bei ca. 11%. Bedingt durch immer bessere Brenntechnologien, hat sich das PM 10 seit 1990 nicht erhöht! Das PM 2,5 weist sogar eine leicht sinkende Tendenz auf. Warum rückte nun in den letzten Jahren der Feinstaub in den Mittelpunkt des Interesses? Man erkannte die gesundheitliche Gefährdung von kleinen Partikeln für den menschlichen Organismus. Je kleiner die Partikel sind, desto tiefer können sie in den Atmungstrakt des Körpers vordringen und desto gefährlicher sind sie, da der Körper nur unzureichende Abwehrmechanismen dagegen besitzt. Weiters ist nicht nur die Größe der Partikel für die Schädlichkeit im Organismus ausschlaggebend, sondern auch die Giftigkeit (Toxizität) der Partikel. Studien belegen, dass die Toxizität von Dieselrusspartikeln ungefähr 5 mal höher ist, als von Holzverbrennungspartikeln. Forschung und Entwicklung Die ersten Untersuchungen zum Thema Kachelofen und Feinstaub, die aussagekräftige Ergebnisse liefern konnten, wurden 2008 vom Austrian Bio Energy Centre GmbH in Graz in Zusammenarbeit mit dem Österreichischen Kachelofenverband durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Großteil des gesamten Feinstaubausstoßes in der Anbrennphase entsteht. In der Hauptbrennphase und Ausbrandphase sind die Emissionen äußerst gering. Auch der zeitliche Verlauf des Abbrandes zeigte die höchsten Werte an Feinstaubemissionen in der Anbrennphase, während in der Hauptbrenn- und in der Ausbrandphase die Emissionen sehr gering sind. Des Weiteren zeigt der qualitativ ähnliche Verlauf von PM1 und CO, dass durch eine Verbesserung der Verbrennungsqualität automatisch eine Verbesserung der Feinstaubemissionen erfolgt. Als Messwerte wurden für PM 1 rund 30 mg/MJ und für CO circa 470 mg/MJ ermittelt. In weiterer Folge wurde auch die Zusammensetzung des Feinstaubes aus der Holzverbrennung ermittelt. Der anorganische Anteil des Feinstaubes ist mit Primärmaßnahmen nicht zu reduzieren, da er direkt mit der chemischen Zusammensetzung des Holzes zusammenhängt. Der organische Anteil (hier schwarz dargestellt) des Feinstaubs ist jener Anteil, der mit primären Maßnahmen verringert werden kann. Da dieser organische Anteil in der Anbrennphase ca. 90% und in der Hauptbrennphase ungefähr 75 % des Gesamtfeinstaubs ausmacht, müssen alle Möglichkeiten ausgeschöpft werden, diesen organischen Anteil an den Feinstaubemissionen zu verringern. Weitere Untersuchungen wurden in der Schweiz durch das Paul Scherrer Institut in Zusammenarbeit mit dem VHP und dem Ökozentrum Langenbruck durchgeführt. Diese Messungen zeigen, dass die Dämmung des Brennraumes eine Verringerung der Feinstaubemissionwerte zur Folge hat. Mit der Dämmung der Brennraumdecke kann man ungefähr eine Verringerung von 15% erreichen. Mit einer zusätzlichen Dämmung des oberen Drittels der Seitenwände kann man eine weitere 5%ige Verringerung erreichen. Auch der Österreichische Kachelofenverband führt eigene Untersuchungen durch, die vor allem auf die Verringerung der Feinstaubwerte durch Maßnahmen der Betreiber abzielen. Dazu gehören die Verwendung von für den Brennraum passenden Holzscheiten und vor allem das richtige Zünden des Holzes. Hierbei wurde erkannt, dass es von sehr großer Bedeutung ist, die Anbrennphase möglichst kurz zu halten und dass möglichst schnell eine hohe Brennraumtemperatur erreicht wird. Es wurden zwei Arten des Anzündens verwendet, erstens von oben gekoppelt mit mittig und zweitens von unten. Mit dem „doppelten“ Anzünden oben und in der Mitte wurde die Anbrennphase deutlich verkürzt und somit die Temperatur im Brennraum sehr schnell auf hohe Werte gebracht. Weiters konnte nachgewiesen werden, dass das Zünden von oben bessere Werte liefert als das Zünden von unten, das einem Auflegen auf Glut gleichkommt. Zusätzlich konnte nach gewiesen werden, dass die Feinstaubwerte in einem direkten Zusammenhang mit den CO-Emissionen, also mit der Verbrennungsqualität, stehen. Als weitere künftige Entwicklungsschwerpunkte werden folgende Punkte untersucht werden: •Einfluss des Holzes (Wassergehalt, Schlichten) •Einfluss von Brennraummaterialien •Einfluss der Luftzufuhr •Filter Die Untersuchung von Filtern wird dann durchgeführt, wenn alle Verbesserungsmaßnahmen durch Primärmaßnahmen ausgeschöpft sind. Abschluss und Argumente Zum Abschluss soll gesagt werden, dass der moderne Kachelofen ein sehr wichtiger Bestandteil der Klimastrategie ist. Auf Grund der vorliegenden Untersuchungen kann auch das immer noch vorkommende Argument selbsternannter Experten widerlegt werden, der Kachelofen wäre ein Feinstaubsünder. Weitere Argumente, die den Hafner in der Diskussion unterstützen werden: • Der Kachelofen ist auf Grund seines Brennstoffes Holz CO2-neutral und stellt somit einen wichtigen Bestandteil der Klimastrategie, vor allem in Hinblick auf die Einsparung von CO2, dar. • Basierend auf den vorliegenden Daten ist davon auszugehen, dass die PM 10-Emissionen von Holzheizungen einen Anteil an den gesamten Feinstaubemissionen nicht mehr als 10% ausmachen. • Moderne Kachelöfen sind verbrennungsoptimiert und verursachen schon daher kaum PM 10-Emissionen. • Der Austausch alter Raumheizgeräte mit modernen verbrennungsoptimierten Kachelöfen würde zu einer Einsparung von ca. 90% der derzeitigen PM 10-Emissionen dieser Geräte führen. Mit einem modernen Kachelofen kann daher jeder seinen Anteil für den Schutz unseres Klimas und damit unserer Erde leisten.

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